Жидкостное химическое травление — страница 7

  • Просмотров 14251
  • Скачиваний 779
  • Размер файла 173
    Кб

кристаллических плоскостей травятся с одинаковой скоростью. 4) Энергия активации при перемешивании растет. Исключением является травление кремния в HNO3 (DH=100 ккал/моль), в ходе которого значительное количество тепла, выделяемое в результате экзотермической реакции, приводит к увеличению скорости диффузии и скорости травления. Перемешивание в этом случае привело бы к уменьшению скорости травления из-за диссипации тепла.

Характерными признаками процессов, контролируемых скоростью химической реакции [уравнение 24], являются: 1) зависимость скорости реакции от концентрации травителя; 2) отсутствие зависимости скорости от перемешивания; 3) энергия активации составляет 8-20 ккал/моль. Жидкостное травление. При жидкостном травлении металлов происходят окислительно-восстановительные реакции, а в случае неорганических оксидов - реакции замещения

(кислотно-основные). Травление SiO2. Амфорный или плавленый кварц,- это материал, в котором каждый атом кремния имеет тетраэдрическое окружение из четырех атомов кислорода. В стеклообразных материалах могут сосуществовать как кристаллическая, так и аморфная фазы. Напыленный кварц представляет собой аморфный SiO2 из тэтраэдров SiO4. В процессе реакции травления элементарный фтор может легко замещать атом О в SiO2, так как фтор обладает

меньшим ионным радиусом (0.14 нм), чем Si¾O (16 нм). Энергия связи Si¾F в 1.5 раза превышает энергию связи Si¾O. Ниже перечислены основные достоинства аморфных пленок SiO2, применяемых в полупроводниковой электронике: 1) хорошая диэлектрическая изоляция; 2) барьер для ионной диффузии и имплантации; 3) низкие внутренние напряжения; 4) высокая степень структурного совершенства и однородности пленки; 5) использование в качестве

конформных покрытий, включая и покрытия ступенек; 6) высокая чистота, однородная плотность и отсутствие сквозных пор. Аморфный SiO2 различных типов получают методами химического осаждения из паровой фазы, распыления, окисления в парах воды. Из-за внутренних напряжений оксиды, осажденные различными способами, имеют различия в строении ближнего порядка, которые влияют на скорость травления (табл. 3). Таблица 3. Скорости травления SiO2

в буферном растворе (7;1) HF. Метод получения оксида Относительная скорость травления (мкм/мин) Термоокисление в парах воды1) Анодный рост Пиролитический Распыление Легированный оксид 1.0 8.5 3-10 0.5 3-5 1) Примерно 0.1 мкм/мин (20оС). Травление SiO2 в водном растворе HF через фоторезистную маску протекает изотропно благодаря эффекту подтравливания, который усиливается частичным отслаиванием резиста. Почти анизотропные вертикальные профили